Türkiye Prefabrik Birliği | Sayı: 142

MAKALE BETON PREFABRİKASYON NİSAN 2022 ◆ SAYI : 142 11 retilmiştir. Derz uygulama detayları, donatılandırma prensipleri ve çatlak kontrolü de Almanya’da beton yollarda kazanılan tecrübe ve kurallara dayan- maktadır. Eisenmann’ın çalışmaları EN 16432 serisinin temelini oluşturmakta- dır [1], [5], [8]. Westergaard Yöntemi, Winkler zemi- nine oturan döşeme yaklaşımı ile ray oturum alanı yükleri etkisinde oluşan boyuna ve enine doğrultudaki eğilme momentleri ve gerilmeleri hesapla- maktadır. Elde edilen eğilme moment- lerinden, seçilen sistem varyantına göre tasarıma esas en kritik gerilmele- re geçilmektedir [1], [8]. 3.1.3 Sonlu Elemanlar Yöntemi EN 16432-2, tasarımda optimizasyo- nu sağlamak üzere, analitik analiz yön- temlerinde kullanılan prosedürler ile kalibre edilmiş ve doğrulanmış sonlu elemanlar yöntemi analizlerini öner- mektedir [8]. 3.2 Tasarım Felsefesi EN 16432-2 Bölüm 9.6.2.1 [8] ve TS EN 1992-1-1 [10] uyarınca prefabrike üstyapı tasarımında “ kullanılabilirik sı- nır durumu” , “taşıma gücü sınır duru- mu” ve “yorulma sınır durumu” olmak üzere üç temel tasarım durumu dikkate alınmaktadır. • Kullanılabilirlik sınır durumu, ele- manlarda servis yükleri altında oluşacak şekildeğiştirme, yerde- ğiştirme ve çatlama davranışlarını tanımlamaktadır. Balastsız hat uy- gulamalarında, öngörülen tasarım yükleri altında çatlak oluşmaması istenmektedir [8], [10], [11]. • Taşıma gücü sınır durumu, en el- verişsiz koşullarda oluşacak yükler altında yapı elemanının sahip olma- sı gereken minimum dayanımı ta- nımlanmaktadır. Elverişsiz koşullar, yapı elemanının taşıyıcı özelliğini kaybetmesine ve göçmesine neden olabilir. Taşıma gücü hesabında raslantısal (accidental) olarak isim- lendirilen ve yapının kullanım ömrü boyunca bir kez maruz kalabileceği bir yükleme durumu dikkate alın- maktadır. Meydana gelebilecek bu olumsuz koşulda, trenin güvenli bir alana hareketini sağlayabilen yapı- sal bütünlük bu sınır durumunun gerekliliklerindendir [8], [10], [11]. • Anlık, çevrimsel ve tekrarlı yüklerin uzun süreli veya çok sayıda etkime- si durumunda oluşan dayanım azal- ması yorulma sınır durum u gözeti- lerek irdelenmektedir. Servis ömrü boyunca üstyapı elemanına etkiyen anlık, çevrimsel ve tekrarlı yükler etkisinde oluşan plastik deformas- yonlar ve dış etkenler yüzünden yapı malzemesinin dayanımı azal- maktadır. Yorulma sınır durumun- da, yorulmuş betonun çevrimsel servis yükleri altında çatlamaması amaçlanmaktadır [8], [10], [11]. Ankara Sivas Yüksek Hızlı Tren hattı- nın tasarımında yukarıda sıralanan üç farklı analiz yöntemi uygulanarak, üç tasarım felsefesi doğrultusunda ba- lastsız hat sisteminin katmanlarında kesit tesirleri hesaplanmıştır. Güvenli tarafta kalmak için, elde edilen sonuç- lar değerlendirilirken EN 16432-2 [8] önerisi uyarınca optimum sonuç veren sonlu elemanlar yöntemi sonuçları kul- lanılmamıştır. Analitik analiz yöntemle- rinden elde edilen en olumsuz kesit tesirleri tasarıma aktarılmıştır [4]. 4. TASARIM ONAY TEST PROSEDÜR- LERİ Demiryolu otoritelerinin hat üstyapısı elemanlarının yapısal olarak değer- lendirilmesi konusundaki yaklaşımı; yapısal tasarımdan ziyade, tasarım durumlarını yansıtan şartnamelerle sınırları çizilmiş “tasarım onay (homo- logasyon) testlerine” dayalıdır. Demir- yolu hat üstyapısının önemli yapısal bileşenlerinden olan traverslerin ve ray bağlantı sistemlerinin bileşen ve sis- tem testlerine bakıldığında bu yaklaşım açıkça görülmektedir [12], [13], [14]. Traversleri konu alan EN standartla- rında (EN 13230-1/6) [12] ana hat, makas ve “ikiz blok” gibi farklı tip traverslerin herbirine ilişkin testler ve değerlendirme kriterleri yer almaktadır. Bağlantı sistemleri için hazırlanmış EN standartlarında (EN 13481-1/8 [13] ve EN 13146-1/10 [14]) ise her bir ray bağlantı sistemi ve sistem bileşenleri için özel tasarım onay testleri bulun- maktadır. Bu iki demiryolu hat üstya- pısı bileşeninin bağımsız tasarım onay testlerinin yanı sıra birlikte kullanıldığı durumdaki sistem testleri de tanımlan- mıştır. Balastlı hatların 19. yüzyıldan bu yana kullanılıyor olması nedeniyle kazanı- lan önemli bilgi birikimi ile geliştirilen bu test yöntemlerine karşın, balastsız hatların ve bileşenlerinin testleri için henüz yayınlanmış bir EN standardı bulunmamaktadır. Demiryolu otori- telerinin genel yaklaşımı göz önünde bulundurulduğunda, önümüzdeki yıl- larda balastsız hatlar için de bazı onay test prosedürlerinin oluşturulacağı öngörülmektedir. Son yıllarda inşa edilen bazı hatlarda farklı balastsız hat sistemleri test amaçlı kullanılmakta ve bazı üniversitelerde de 1/1 ölçekli deneysel çalışmalar yapılmaktadır [1], [4], [5]. Başta Almanya olmak üzere bazı ül- kelerde balastsız hat sistemlerinin kullanım onayının değerlendirilme- sini sağlayan test hatları mevcuttur. Alman demiryollarının tasarım onay yaklaşımında; hizmete girmeden önce,